城镇污水处理工程设计方案书--毕业论文设计

PAGEII目录TOC\o"1-2"\h\z\u第一章项目概况 11.1概述 11.2设计范围 11.3管网系统简要概述 1第二章设计依据和原则 22.1设计依据 22.2设计原则 2第三章处理设计指标 33.1设计规模 33.2设计出水水质 3第四章处理工艺 34.1污水处理工艺选取 34.2**系统优势 34.3处理工艺流程 44.4工艺说明 64.5各处理工艺段的处理效果 74.6主要构筑物设计 7第五章主要构筑物和设备 10第六章电气设计 116.1设计依据 116.2设计分解 116.3设计内容 116.4供电电源 116.5负荷 126.6变配电方案及接线方式 126.7设备起动及控制方式 126.8电缆敷设及设计 126.9设备选型 136.10防雷与接地 13第七章环境保护 137.1设计依据及遵循标准 137.2污染物的产生及其治理 147.3绿化 147.4结论 14第八章劳动安全卫生 148.1设计依据及遵循标准 148.2建筑物及场地布置 158.3生产过程中职业危害因素分析 158.4职业劳动安全卫生措施 158.5结论 15第九章劳动定员 169.1人员设定 169.2工作制度 169.3人员培训 16第十章工程投资预算 16第十一章运行费用估算 18第十二章工程效益分析 1812.1环境效益 1812.2社会及经济效益 18第十三章项目实施进度 19第十四章服务承诺 19第十五章结束语 20第一章项目概况1.1概述**镇位于奉化市东南沿海，南临象山港，北界鄞州区横溪镇，西邻莼湖，东接松岙，是奉化市三大滨海镇之一。**镇交通便利，离奉化市区38公里，距宁波市区35公里，与国家级风景区—溪口风景区、宁波国际机场、北仑深水良港均在一小时车程之内，著名的东钱湖风景区紧邻该镇。镇内道路四通八达，交通建设前景看好，规划中的沿海中线也途经**镇，地理位置非常优越。目前**镇生活污水未经任何处理直接排入水体，必然会对纳污水体造成一定的污染，进而影响到河道的水源水质，危害人类和牲畜。为了保护**镇的生态环境，改善水环境质量，提升**镇的形象，建设绿色的、可持续发展的生态城镇，进行生活污水的收集和处理是当前该镇十分重要和迫切的任务。1.2设计范围从污水入口至排放水检查井的废水出口的废水处理站内所有设施，包括土建、设备、管道、电气等在内的工程设计。1.3管网系统简要概述**镇规划在镇区内建立完善的污水排放系统，现阶段规划通过污水管网将镇区内的生活污水收集起来，输送至**镇污水处理站。污水管网铺设范围以下湖线与裘横线交汇点为中心，向四周扩展，管网覆盖面积约为8.0平方公里的镇区，主要分为以下几块：**镇老城保留区，位于镇区段裘横线（银山路）与镇区段下湖线（银河路）东侧。污水沿振兴路向西及沿银山路向南排入规划道路（外移的裘横线）污水主干线。城南居住区块，位于规划外移的裘横线与银河路之间。污水沿区内主干道路向西汇入规划外移的裘横线污水主干线。吴江工业区块，北至下湖线，南至沿海中线，东至规划外移的裘横线。污水沿区块内南北主干道排入沿海中线污水主干线。第二章设计依据和原则2.1设计依据（1）《污水排入城市下水道标准》(CJ3082-1999)（2）《室外排水设计规范》（GB50014—2006）（3）《地表水环境质量标准》（GB3838－2002）（4）《环境空气质量标准》（GB3095－1996）（5）《给水排水设计规范》（GBJ15－88）（6）《污水综合排放标准》（GB8979-1996）2.2设计原则根据国家和当地有关环境保护法规的要求，对生产、生活过程中排出的工业废水以及生活污水进行有效的处理，使之符合国家和当地废水排放标准，取得明显的环境和社会效益，使污水处理厂树立良好社会形象。1.严格执行有关环境保护的各项规定，使处理后的各项指标达到或优于规定的排放标准；2.根据废水水质特点采用先进、合理、成熟、可靠的处理工艺和设备，最大可能的发挥投资效益，采用高效稳定的水处理设施和构筑物，尽可能的降低工程造价，同时结合污水处理厂周边情况，对污水进行综合治理；3.工艺设计与设备选型能够在生产过程中具较大的灵活性和调节余地，能适应水质水量的变化，确保出水水质稳定、达标排放；4.工艺运行过程中有较大的灵活性和可调节性，运行管理费用少，经济合理，以满足长远需要，并且考虑操作的自动化，操作管理方便，技术要求简单，维修简便，适合于长期使用；5.建筑物布置合理顺畅，与周围环境协调，布置合理，结构紧凑，占地面积小，并且降低噪声，消除异味，不影响周边环境；6.采用上海**环保工程有限公司的**系统、技术，响应了国家的环境保护政策，真正实现节能减排，没有二次污染，绿色环保。第三章处理设计指标3.1设计规模根据**镇镇政府提供的相关数据，**镇镇区目前生活用水量为700t/d，污水排放系数取0.75，即**镇镇区内生活污水量为525m3/d。根据**镇的总体规划和经济发展状况并结合当前的实际情况，适当考虑余量，污水处理系统设计规模为600m3/d。3.2设计出水水质根据**镇的现状，污水处理厂进水主要为生活污水，基本无工业废水，并参考浙江省中小城镇污水处理厂进水水质，设计进水水质与出水水质如下：污染物指标设计进水水质设计出水水质（一级）pH6~96~9CODcr（mg/L）≤350≤100BOD5（mg/L）≤150≤20SS（mg/L）≤200≤20NH3-N（mg/L）≤30≤15TP（mg/L）≤3≤1第四章处理工艺4.1污水处理工艺选取我公司针对**镇生活污水的水质，选取“**”系统，配置**型高效微生物，经驯化设置进行总体分离、综合，可以迅速分解COD、BOD，无污泥，投资运行成本低，大大节省了时间和工作量。“**”系统是目前世界上发达国家采用的最为先进的污水处理技术，它的实施不会导致二次污染，节约了再改造费用，一次投入长期受益。4.2**系统优势1.提高污水处理效率。在处理污水过程中只要适合微生物给定的条件，高效微生物充分发挥分解有机物的能力，从而提高了污水处理的效率，可使污水处理厂负荷增加10%~30%运行而不降低出水水质。2.极大地减少污泥量。高效菌能将污泥中的有机物分解成可溶性无机盐类。从而使污泥量减少80%~90%。3.节省运行成本。在污水处理过程中不需要使用任何药剂，从而减少了药剂费用，不需要污泥脱水设备，也节省了劳动力和电费。4.污水处理能力强。（1）能够去除脂肪和油脂，由于高效菌中有分解脂肪能力较强的芽孢杆菌，故能将积蓄在下水道和处理构筑物中的油脂迅速分解成可溶性物质，消除了污水处理中因油脂积累而造成的运行问题；（2）提高对难分解的化学物质的处理能力；（3）加速废水的硝化和脱氮过程；（4）防止或减轻因冲击负荷所引起的各种运行上的问题。5.除臭效果明显。高效菌将各种有机酸无机化，将二氧化硫转化为硫酸盐，并具有卓越的脱氮除磷作用，快速消除湖塘和污水处理中所产生的各种臭味。6.防腐作用强。若在下水道水平线以上的空间有氧的话，硫化氢在壁管上硫杆菌的作用下氧化成硫酸，从而造成管壁腐蚀，情况严重时，下水道水平线以上的管壁、管顶在2年内就被腐蚀完，而高效微生物能够很好的减轻混凝土和金属下水道的腐蚀作用。近几年来的研究表明，生物强化技术的应用可大大改善废水生物处理效果，有力的推动了传统废水生物处理技术的发展。随着研究的深入，生物强化技术在我公司废水处理中发挥着强大的作用并且始终走在全国的前列。4.3处理工艺流程根据省环境工程公司总体设施基本不变的情况下，采用新型高科技高效微生物对整个系统加以改进，本方案拟采用**系统处理**镇的生活污水，在污水处理过程中不需要使用任何药剂，从而减少了药剂费用，不需要污泥脱水设备，也节省了劳动力、电费等运行成本，真正达到节能减排的目的。格栅井格栅井调节池厌氧池沉淀池好氧池缺氧池消毒池风机进水出水污泥回流1:1内回流3:1剩余污泥污泥池板框压滤机滤饼外运滤液回集水井图4-1原污水处理工艺流程图格栅井格栅井调节池预曝池沉淀池好氧池厌氧池消毒池进水出水污泥回流菌罐风机图4-2改进后污水处理工艺流程图本项目选用配置好的高效微生物菌团**菌，**菌是从自然界存活的几百万年的自然菌群中收集、驯化、提纯、浓缩的高效菌团，它是由十几种各类型的细菌组成，对人体无毒无害，是一种好氧有益菌，它的作用是：在特定的设备或人工分类，将配置好的菌种，先后投放到污染的水中，菌群在一定温度条件下快速繁殖、扩大，菌群形成团的优势菌，大量吞食水中的污染物，污水变清后，高效菌将自身消耗，最后分解成二氧化碳和水。4.4工艺说明污水通过格栅除去较大的悬浮物后进入调节池，调节水质水量，然后进入ABR折流式厌氧池，污水在厌氧池中通过N次折流，减少停留时间，使难分解污染物充分降解，且无需另外设置搅拌机进行废水搅拌（减少占地面积），即无动力生化处理。厌氧池的主要功能是脱氮除磷，将高分子难降解的有机物转变为低分子易被降解的有机物。污水经厌氧池后进入好氧池，好氧池以底部进水，上部出水为原则，内设高效软性载体，载体上负载高效好氧菌，曝气管置于好氧池底部，曝气孔朝下，即有动力生化处理。池内使用新型载体，载体的表面积很大，废水流经载体，微生物吸附在载体上经过不断的脱落-吸附过程，在池内形成了无数的好氧区和厌氧区。载体外层为好氧区，利用硝化细菌把氨氮氧化成硝酸盐和亚硝酸盐。内层为缺氧区，最里层为厌氧区。通过缺氧、好氧过程，高效微生物在降解有机物的同时进行硝化、反硝化作用(无需再另设硝化、反硝化池，全部在好氧池中就可以进行)。生化后的污水经沉淀后，少量悬浮物沉积池底后回流到调节池（这种回流方式一方面可以保证沉积物中附着的部分高效菌被添加到调节池，进行分解一部分有毒有害物质；另一方面带有高效菌的一部分水体经调节池流入厌氧池后，经过条件的转化变成厌氧菌参加生化处理，增加厌氧菌的活性），而上清液则在消毒池经ClO2消毒后达标排放。我公司的高效微生物分解能力极强，好氧细菌在分解有机物过程中增殖快，将70~80%水体中的有机物用于合成自身细胞组织，故对水体中的营养物质要求高，特别是对氮和磷的吸收效果明显。同时由于高效微生物自身活性强，需要消耗大量的ATP（微生物体内特定物质的量能够反映微生物的活性），而磷是特定物质中ATP（三磷酸腺苷）的重要组成元素。故水体中磷的消耗量大，除磷效果明显。剩下的磷生成磷酸钙沉积后回流到厌氧池继续生物处理。在好氧生物处理过程中，池中的溶解氧要保证2mg/l以上。4.5各处理工艺段的处理效果表4-1各处理工艺段的处理效果预测表工艺段项目CODcr(mg/L)NH3-N(mg/L)TP(mg/L)停留时间(h)调节池进水35030312出水350303去除率///厌氧池缺氧池进水3503033.0出水240151.5去除率30%50%50%好氧池二沉池进水245151.58.0出水6081.0去除率75.5%46.7%33.3%4.6主要构筑物设计(1)格栅池污水由污水总管集中流经格栅井，格栅井内设两道格栅，即一道粗格栅(栅缝宽度为20mm)和一道细格栅(栅缝宽度为5mm)，经两道格栅拦截后，污水中较大颗粒的固体物质被去除，避免堵塞管道、水泵和填料。格栅井平面尺寸：4.0×1.0m；深度2.0m设备：设备类型：人工格栅设备参数：粗格栅栅条间隙b=20mm；细格栅栅条间隙b=5mm格栅宽度：B=800mm设备台数：各一台(2)调节池调节池的作用是调节水质和水量，以保证后续构筑物以稳定的水质连续进水,并且由于沉淀池回流部分高效菌到调节池，还可以分解一部分有毒有害物质，并能降解部分COD和BOD。设污水提升泵2台(1用1备)。结构：钢筋砼基本尺寸：8.0×9.5×4.5m数量：1座停留时间：12h有效水深：4.0米设备配置：近期配污水提升泵65QW25-15-2.2；Q=25m3/h；H=15m；N=2.2kW，池底设穿孔曝气管搅拌。(3)厌氧池厌氧池的主要作用是使磷酸菌进行磷的释放，以使其在好氧条件下有更强的吸收磷的能力，提高除磷效率。结构：钢筋砼基本尺寸：8.0×1.2×4.5m数量：1座停留时间：1.5h有效水深：4.0米(4)缺氧池结构：钢筋砼基本尺寸：8.0×1.6×4.5m数量：1座停留时间：2.0h有效水深：4.0米(5)好氧池好氧池内设置组合填料，通过附着在填料上的大量好氧微生物，进一步氧化降解水中的有机污染物，将污水中的有机污染物转变成对环境无害的二氧化碳和水。污水中的氨氮及有机氮化合物被氧化成硝酸盐(硝化反应)。以及聚磷菌在好氧条件下过量摄取磷，并通过剩余污泥从废水中除去。结构：钢筋砼基本尺寸：8.0×6.5×4.5m数量：1座停留时间：8.0h有效水深：4.0米其中填料体积：V=150m3可变微孔曝气软管：100m曝气量：Q=k*Q/24*60=4.2m3/min(取气水比k=10)(6)沉淀池污水从好氧池中进入沉淀池，进行固液分离，上清液流入消毒池。沉淀池设1座，设潜水泵2台，用于污泥回流。结构：钢筋砼基本尺寸：8.0×6.5×4.5m数量：1座表面负荷：0.62m3/m2﹒h设备配置：污泥回流泵2台，Q=25m3/h；H=10m；N=1.1kW(7)消毒池沉淀池出水进入消毒池，消毒装置采用二氧化氯消毒装置，用二氧化氯杀灭出水中的游离细菌，随后排放至受纳水体。结构：钢筋砼基本尺寸：3.0×3.0×4.5m数量：1座设备配置：二氧化氯消毒装置1套(8)设备房用于放置消毒设备、罗茨鼓风机及螺杆泵等设备。采用框架结构，1幢。基本尺寸：8.0×5.0m数量：1座第五章主要构筑物和设备**镇污水处理厂主要构筑物和机械设备如表5-1所示表5-1**镇污水处理厂主要构筑物一览表序号名称尺寸数量备注1格栅井4.0×1.0×2.0m1座2调节池8.0×9.5×4.5m1座3厌氧池8.0×1.2×4.5m1座4缺氧池8.0×1.6×4.5m1座5好氧池8.0×6.5×4.5m1座6沉淀池8.0×5.0×4.5m1座7消毒池3.0×3.0×4.5m1座8设备房8.0×5.0m1座表5-2**镇污水处理厂主要设备及性能参数一览表序号名称规格型号数量备注格栅井1人工粗格栅B=1000，b=201套2人工细格栅B=1000，b=51套调节池3穿孔曝气管60m4提升泵Q=25m3/h；H=15m；N=2.2k2台厌氧池5折流板4块好氧池7填料及支架150m8可变曝气软管100m沉淀池9污泥回流泵Q=25m3/h；H=10m；N=1.1k2台消毒池10二氧化氯发生器1套设备房11螺杆泵1台12罗茨鼓风机Q=5.05m3/h;P=49kPa;N=7.5kW2台/13管道阀门非标1套14电控仪表非标1套第六章电气设计6.1设计依据本污水厂电气设计按照工艺设计提交方案及其所需设备容量作为设计依据。6.2设计分解本工程设计以污水处理厂高配间高压进线柜的10kV电源进线电缆终端头为界。6.3设计内容1.厂内所有动力设备的配电，控制及保护设计；2.全厂电缆敷设设计；3.车间照明、厂区道路照明设计；4.防雷，接地设计。6.4供电电源污水厂用电负荷性质属二级负荷，本污水厂装机功率为31.0kW，使用功率为18.0kW，均为380/220V低压设备，单台电机最大功率为7.5kW。采用单路电源供电(远期考虑采用双路电源供电)，保证污水处理厂的正常运行。6.5负荷本工程用电负荷分为工业动力负荷和辅助照明负荷两大类，主要动力负荷为鼓风机及泵类负荷。全厂负荷计算：工艺设备采用需用系数法，需用系数按照全国给排水设计手册及有关规范。表6-1**镇污水处理厂主要设备装机容量序号名称装机容量(kW)使用功率运行时间电耗1提升泵2.2×22.22442.242污泥回流泵1.1×21.12421.123罗茨鼓风机7.5×27.524144.004螺杆泵1.5×11.589.60总计23.1012.30216.966.6变配电方案及接线方式根据全厂负荷分布情况，本工程拟设独立式10/0.4kV变电所一座，高压主接线为一路电源进线(远期考虑二路进线)，0.4kV侧接线为单母线分段中间设联络开关的接线方式。6.7设备起动及控制方式根据电机功率不大于15kW的设备均采用直接起动，起动母线压控制在10%以内，电机功率大于15kW的设备均采用星三角或软启动器进行降压起动。主要工艺设备采用手动控制方式。6.8电缆敷设及设计电缆按技术先进，经济合理，安全适用，便于施工和维护的原则进行设计，根据设备的工作电流，并按电机运行时电压降在5%内及电机起动时起动设备的母线电压降在15%内选择电缆截面，10kV电缆选用交联聚乙烯电缆，0.4kV电缆选用聚氯乙烯或交联聚乙烯电缆。室内电缆敷设采用穿钢管或桥架沿墙敷设，在电缆沟内沿角钢支架敷设；室外电缆敷设采用电缆沟与穿钢管相结合的方式，在电缆沟内沿角钢支架敷设，过道路穿钢管保护。6.9设备选型电气设备应考虑用在污染地区而不易产生腐蚀、生锈等情况，保障设备运行安全、可靠。10kV柜选用高压环网柜；0.4kV柜选用抽屉式低压开关柜；电缆选用绝缘性能好的交联聚乙烯、聚氯乙烯绝缘电缆。机旁控制箱：一部分随工艺设备配套，户外型采用双门防水型不锈钢箱体，其余为非标设备，需按设计要求配置。6.10防雷与接地工作接地保护：本工程采用TN-S制接地系统，电气、仪表采用共同接地体，接地电阻≤1Ω.综合楼的电源进线设重复接地装置，接地电阻≤10Ω，利用基础钢筋做自然接地体。防雷保护：防雷保护考虑防直击雷和防雷电波侵入两种措施。防直击雷保护污水处理厂一般构筑物按三类防雷保护。按闪器采用避雷带，并充分利用构筑物的钢砼柱内主钢筋为引下线，利用基础钢筋网做自然接地体，工作接地与防雷接地合一，接地电阻≤1Ω。防感应雷保护在0.4kV进线处安装防雷电浪涌保护器，以减少雷电波的侵入危害。第七章环境保护7.1设计依据及遵循标准1.《建设项目环境保护管理条例》国务院253号令1998；2.《污水综合排放标准》GB8978-1996表4中一级标准；3.《恶臭污染物排放标准》GB14554-93表1新建扩建二级标准；4.《工业企业厂界噪声标准》GB12348-90Ⅱ类区标准；5.《城市污水处理厂污水污泥排放标准》CJ3025-93。7.2污染物的产生及其治理（1）噪声治理噪声主要来自鼓风机房，可以采用以下几条来降低噪音：a)选用低噪音罗茨鼓风机曝气；b)为罗茨鼓风机配备减震台座、进出口消声器等减噪设备；c)为风机房配置隔声门等降噪设备，并阻止噪音外泄。（2）尾水排放污水处理厂尾水排放口设在峻壁溪下游，尾水排放对受纳水体的增量很小，受纳水体峻壁溪有足够的环境容量，尾水排放不至于明显影响该水域的水质状况。同时对**镇污水处理厂配备齐全的监测手段，实验室每日取样化验，对出水BOD5、CODcr、SS、NH3-N、P等主要水质指标随时进行监测，确保尾水达标排放，使尾水对受纳水体的影响降至最低。7.3绿化厂内除构筑物和道路外，其余空地和预留场地全部用草皮、乔木、灌木和花坛覆盖，绿化面积不少于占地面积的30%。7.4结论本项目在噪声、废气和污泥等方面均采取了有效治理措施，使得污染物的排放不超过国家有关标准的要求，不会对本地区的环境造成明显的影响。第八章劳动安全卫生8.1设计依据及遵循标准1.《建设项目（工程）劳动安全卫生监察规定》劳动部第3号令，1996；2.《建筑设计防火规范》GBJ16-87（2001年版）；3.《建筑抗震设计规范》GBJ11-89；4.《建筑防雷设计规范》GB50057-94；5.《工业企业噪声控制设计规范》GBJ87-85；6.《工业企业设计卫生标准》GBZ1-2002.8.2建筑物及场地布置1.建、构筑物按地震烈度6级设防。2.建筑物耐火等级均为二级。3.建筑物按国家规范做防雷设计。8.3生产过程中职业危害因素分析泵房和风机房的设备会有噪声产生。8.4职业劳动安全卫生措施1.构筑物与地面的上下通道口设置保护栏杆，通道的上下扶梯的强度和保护栏杆高度和强度均符合国家劳动保护规定。2.进水泵房等产生臭味的场所均进行机械通风，通风换气次数在12次/h以上。3.对于必须进入地下构筑物时，进入前必须先进行H2S浓度检测，并确保通风，工作人员佩戴手套与防毒器面具，作业时必须两人以上在场。4.厂内须配置救生衣、救生圈、安全带、安全帽等劳保用品。5．厂内设有卫生间、淋浴室、更衣室等卫生设施。6.水泵、风机等易产生噪声的设备，设置隔振垫、加隔声罩减少噪声，同时，将管理用房与机房分开，并采取有效的隔声措施，使各岗位噪声低于85dB(A)，满足《工业企业噪声控制设计规范》GBJ87-85中的要求。7.对具有腐蚀性介质的测量和控制，采用具有防腐材料的测量仪表。8.5结论本项目根据各生产工序的实际需要严格按照国家法规采取了切实可行的安全措施；对可能产生臭味气体的工作场所采取了有效的通风防尘措施，使工作场所空气满足卫生标准要求；对产生噪声的设备采取了减振、隔声等措施，使噪声危害降低到允许水平以下；只要确保设计中采取的劳动安全卫生措施落实，严格按照安全生产操作规程组织生产，加强监督管理，职业危害及危险事故是可以避免的。所以，本项目在劳动安全卫生方面是可行的。第九章劳动定员9.1人员设定根据一般污水处理厂人员编制情况，并结合**镇污水处理厂的特点，编制全厂定员2名。9.2工作制度年工作制度为365天，生产班次为每天2班，每班1人。管理和技术人员按日常白班考虑。9.3人员培训其主要操作运行人员需进行技术和操作技能培训，并经考核合格后方能上岗操作。第十章工程投资预算本项目为**镇污水处理厂，近期规模为600m3/d，工程内容为近期阶段所需占地和建筑工程，处理构筑物按600m3/d建设，本概算工程总造价为表10-1土建工程投资估算表序号名称结构尺寸数量总价（万元）1格栅井钢砼4.0×1.0×2.0m1座0.722调节池钢砼8.0×9.5×4.5m1座7.763厌氧池钢砼8.0×1.2×4.5m1座1.844缺氧池钢砼8.0×1.6×4.5m1座2.055好氧池钢砼8.0×6.5×4.5m1座6.766沉淀池钢砼8.0×5.0×4.5m1座5.297消毒池钢砼3.0×3.0×4.5m1座1.448设备房砖混8.0×5.0m1座3.20小计29.06注：本估算不包括降水、开挖及绿化等费用。表10-2工艺设备投资估算表序号名称规格型号单位数量单价（万元）总价(万元)1人工粗格栅B=1000，b=20套10.200.202人工细格栅B=1000，b=5套10.200.203提升泵Q=25m3/h；H=15m；N=2.2k台20.350.704填料及支架Φ200，片间距80m31500.034.50折流板块40.502.005可变曝气软管Φ65m1000.022.006污泥回流泵Q=25m3/h；H=10m；N=1.1k台20.280.567菌罐及高效菌种台211.5023.008二氧化氯发生器套13.503.509螺杆泵G25-1,N=1.5kW台20.551.1